Habitualmente, los procesos de tratamiento de agua y aguas residuales representan entre el 25 y el 40 % de la factura eléctrica de un municipio y equivalen al 4 % del consumo mundial de electricidad. Por lo tanto, las instalaciones de agua y aguas residuales son normalmente el mayor consumidor de electricidad de un municipio.
El uso extensivo de variadores de frecuencia y sensores en línea en tiempo real crea la base para el control avanzado de procesos en tiempo real.
A continuación, se combinan con la producción de energía basada en el metano del digestor de una planta de aguas residuales, resultando una de las primeras instalaciones a gran escala en funcionamiento con un consumo energético totalmente neutro. Se obtiene sin necesidad de añadir carbono externo, energía solar, eólica o cualquier otra fuente de energía. La neutralidad energética cubre todo el ciclo del agua, desde la producción y distribución del agua hasta el bombeo y tratamiento de las aguas residuales.
La optimización energética y el control SCADA del sistema de canalización de aguas residuales es también una tendencia que avanza con rapidez. Con los convertidores de frecuencia Danfoss es posible mejorar la eficiencia de la bomba en un 15-30 % y también reducir radicalmente los costes de mantenimiento. La función de desgasificación evita que la eficiencia de la bomba se reduzca al aumentar el tiempo y alargar los intervalos de mantenimiento de la bomba. El uso de un convertidor de frecuencia junto con un sistema SCADA también ofrece la posibilidad de asegurar la máxima utilización de la capacidad de volumen en el sistema de canalización en relación con el desbordamiento de aguas pluviales.
Actualmente, las expresiones de moda en las plantas de tratamiento de aguas residuales son «refinería biológica» e «instalaciones de recuperación de recursos hídricos». Esto evidencia la aceptación general de que las aguas residuales deben ser consideradas como un recurso del que se puede obtener tanto energía como recursos valiosos. En algunos de los casos más avanzados, la producción energética ha alcanzado un nivel en el que la energía recuperada del proceso de tratamiento de aguas residuales no solo cubre las propias necesidades de la planta, sino también las necesidades energéticas para la producción y distribución de agua potable, así como para el bombeo de aguas residuales. En otras palabras, todo el ciclo del agua puede considerarse neutro desde el punto de vista energético.
Una condición previa para la neutralidad energética es un mando de control en forma de convertidor de frecuencia disponible para todos los equipos rotativos, de modo que la instalación totalmente controlada por ordenador pueda adaptarse a la carga cambiante. Habitualmente, el 30-60 % de la energía se utiliza en el proceso biológico; el control del convertidor de frecuencia normalmente puede reducir el consumo de energía en un 20-40 %. El control de la antigüedad de los residuos mediante el control de las bombas RAS es igualmente importante, tanto para limitar el consumo de energía como para evitar la «quema» de carbono, necesaria en el digestor para generar gas para la producción de energía. Los convertidores de frecuencia Danfoss han sido elegidos para algunas de estas instalaciones más avanzadas, donde la alta eficiencia instalada del convertidor y una mayor fiabilidad y facilidad de uso han sido los criterios de selección clave.
Desde 2010, la planta de tratamiento de aguas residuales de Marselisborg ha transformado su enfoque más allá de minimizar el consumo de energía para maximizar el excedente neto de energía. En la actualidad, la instalación cuenta con una producción neta de electricidad y calor que abastece el sistema de calefacción urbano de la segunda ciudad más grande de Dinamarca, Aarhus. La huella de carbono se ha reducido en un 35 %.
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La dependencia mutua entre la energía y el agua, así como la creciente demanda mundial de cada una de ellas, tienen un enorme impacto sobre el crecimiento económico, la sostenibilidad medioambiental y nuestro futuro. Consulta los informes, los casos prácticos y las recomendaciones.
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Los convertidores de frecuencia VLT® AQUA instalados recientemente en la planta de tratamiento de aguas Chertsey de Affinity Water ofrecen un ahorro de más de un tercio de millón de libras en costes de funcionamiento.
Con sede en Gainesville, Florida, TSG es una planta de tratamiento de aguas y aguas residuales con una amplia experiencia a la hora de enfrentarse a los desafíos del entorno en la costa y en islas. TSG, que opera en siete países del Caribe, construye plantas llave en mano, mejora las plantas existentes y dirige y mantiene una gran variedad de plantas a través de sus programas de responsabilidad total.
La planta de tratamiento de aguas residuales utiliza los convertidores de frecuencia en los equipos rotativos para crear una producción neta de electricidad y calor, y reduce su huella de carbono en un 35 %.